Viskoelastik katmanlı dairesel silindirde eksenel simetrik boyuna dalgaların dispersiyonu

Abstract

Viskoelastik materyallerde zamana göre harmonik dalga dispersiyonu ve sönümü ile ilgili yapılan çalışmalar; sadece teorik anlamda değil, aynı zamanda uygulama alanında da büyük bir öneme sahiptir. Gaz, yağ ve su taşınması gibi birçok endüstrinin altyapısında kullanılan borular ve kanalların tahribatsız muayenesi bu tür uygulamalara örnek olarak gösterilmektedir. Birçok yapıda korozyondan korumak amacıyla kanallar viskoelastik polimerlerle kaplanmaktadır, bu sebeple kanalların tahribatsız testlerinin yapılabilmesi için dalga yayılımında sönümün ve dispersiyon kurallarının bilinmesi gerekmektedir. Bu tezde, lineer viskoelastik malzemeden yapılmış tek katlı içi dolu, tek katlı içi boş, içi dolu bileşik ve içi boş bileşik silindirlerde eksenel simetrik boyuna dalga yayılımı çalışmasından bahsedilmiştir. Araştırmalar viskoelastisite teorisinin kesin denklemleri kullanılarak parçalı homojen cisim modeli kapsamında yapılmıştır. Dispersiyon denklemi türetilerek nümerik sonuçlar için algoritmalar geliştirilmiştir. Silindir katman materyallerinin bünye denklemleri fraksiyonel eksponansiyel operatörler aracılığıyla tanımlanmıştır ve bu bağıntılar nümerik araştırmalarda kullanılmıştır. Katman materyallerinde karakteristik boyutsuz sürünme zamanını ve elastik sabitlerinin t = ∞ ’daki değerlerini belirten reolojik parametreler tanımlanarak dalga dispersiyonuna bu materyallerin viskositesinin etkisi bu parametreler aracılığı ile öğrenilmiştir. Literatürde verilen ve deneysel olarak belirlenen dispersif sönüm durumları için dispersiyon eğrileri elde edilmiş ve problem parametrelerinin bu eğrilere etkisi incelenmiştir.